APU控制参数多策略融合粒子群算法寻优

为使辅助动力单元(APU)在工作点切换过程中的动态性能更优,提出了一种多策略融合粒子群算法优化模糊PID的控制参数。该算法对粒子群算法的常规迭代过程引入概率可调的干扰策略、混沌搜索策略、惯性权重自适应和学习因子线性调节策略,使其更适合优化维度多达187个的模糊PID控制参数。针对该算法中关键的增强全局搜索能力p和增强局部搜索能力pp两个参数的取值进行研究,搭建了APU仿真模型。仿真结果表明:多策略融合粒子群算法优化后的模糊PID控制参数相较于经典PID在转速变化、转矩变化和节气门开度变化的动态性能上均有较大的提升。

APU防喘控制活门的防喘机理和降噪技术研究

APU(辅助动力装置)是一台带负载压气机的燃气涡轮发动机,由于APU在使用过程中频繁切换工作状态,喘振是其工作过程中一种常见的非定常流动现象,限制了APU的稳定工作范围,影响其运行的可靠性。而防喘控制活门会将压气机多余的高压气体排至大气,防止负载压气机发生喘振。防喘控制活门是一种蝶阀结构,活门在放气过程中产生较大的气动噪声,提出了一种增加消音栅栏的蝶板结构,运用Fluent中FW-H积分方法计算噪声分布,并进行对比验证。研究表明,优化后蝶板结构,对改善气流流场分布和降低气动噪声有着显著效果。

高速直升机APU电动滑油泵及关键技术研究

为了适应高速直升机多电APU的发展,本文对高速直升机APU电动滑油泵及关键技术进行了深入研究。通过优化APU电动滑油泵转子设计、研究控制规律以及提升电动滑油泵效率等技术手段,成功研制出工程可用的电动滑油泵。该泵采用旋变电机作为动力源,满足高温工作要求,并通过减少流量脉动提高稳态控制精度。同时,针对低温起动难题,提出了合理选择电机转矩常数和优化供油规律等解决方案。初步试验表明,电动滑油泵性能稳定,基本满足工程研制需求,为后续高速直升机多电APU的型号研制奠定了坚实基础。

基于PSD的牵引车APU支架随机振动疲劳分析

为解决某牵引车空气处理单元(APU)支架在道路试验中发生开裂的问题,首先建立了APU支架台架试验有限元模型,然后基于模态频率响应分析和振动试验功率谱密度,对APU支架进行随机振动疲劳分析,并且与台架试验对标。基于对标成功的模型,对支架进行改进并再次分析,结果表明,优化后的支架在后续台架试验中再未出现裂纹,说明基于功率谱密度(PSD)的随机振动疲劳分析具有很好的可靠性和适用性。

微穿孔板消声器在MA60飞机APU排气管的应用

对MA60飞机APU排气噪声进行了测量,从测量结果可以看出,无论APU作在哪种工作状态,排气噪声均属于宽频噪声,主要是1000Hz以上的高频噪声,而满负载状态下的排气噪声除了高频含量之外,在400～1000Hz范围内也有较强的噪声。为了降低APU的排气噪声并结合APU具体的安装限制,选择了微穿孔板消声器来降低APU的排气噪声。通过试验比较,表明采用微穿孔板消声器降低MA60飞机APU排气噪声的效果是非常理想的。

增程式电动车的APU控制策略的研究

提出了一种由永磁同步电机和汽油机组成的辅助动力单元(APU)的控制策略。通过仿真与试验选定控制参数。为改善APU的动态和稳态性能,采用模糊控制策略。试验结果表明,本文提出的控制策略能很好地满足增程式电动车的性能需求。

民用航空器机载APU污染排放及节能运行研究

针对当前民航机场飞机经停、维修、航前航后普遍使用机载APU的现状,研究减少APU使用的必要性和可行性。经广泛调研搜集APU运行数据,并对数据进行分析计算,得出机载APU运行所造成的大气污染和燃油消耗情况。研究表明,某航空公司一年中APU消耗燃油约5万t,CO2排放总量约15万t左右,其他污染物的排放也达到数百吨。通过对机坪内机载APU运行噪音的监控表明,APU的运行噪音最大达到94.7 dB,因此,减少机载APU的使用是十分必要的。并参考国外机载APU的运行情况,提供机载APU节能运行模式的方案。

基于可测信息源的APU故障智能诊断方法研究

针对APU维修智能化水平较低问题,提出了一种基于可测信息源的APU故障智能诊断方法,利用BP神经网络建立智能故障诊断模型,详细阐述了该方法的数学原理及其实现算法。在数据处理中采用小波分析及巴特沃斯数字滤波器,对所采集数据中的噪声和干扰进行滤除。利用APS3200型APU的相关数据作为样本,建立了基于BP神经网络的APU故障智能诊断模型。利用MATLAB进行建模计算,结果表明,该智能诊断模型具有学习速度快、噪声干扰抑制能力强等特点,且诊断结果准确,提高了维修单位维修效率,对提高航空公司机务维修自动化水平具有重要意义。

新舟60飞机APU排气噪声测量和分析

由于新舟60飞机APU排气噪声辐射较严重,为了确定一种最佳的降噪方案,必须对新舟60飞机APU排气噪声的频谱特性和指向性进行测量并分析。从测量结果可以看出,无论APU工作在哪种工作状态,排气噪声均属于宽频噪声,主要是1000Hz以上的高频噪声,而满负载状态下的排气噪声除了高频含量之外,在400～1000HZ范围内也有较强的噪声。另外还发现,排气噪声有非常强的方向性。

两亲聚氨酯弹性体(APU)的研究Ⅰ.嵌段型APU制备及力学性能

以聚己二酸乙二酯为疏水组分，聚乙二醇为亲水组分，通过溶液聚合制备了具有嵌段结构的两亲聚氨酯弹性体（ＡＰＵ）。研究了亲疏水组分比例、软硬段比例、合成条件等因素对嵌段型ＡＰＵ力学性能的影响。结果表明，亲水组分的质量分数和相对分子质量增大，都将导致ＡＰＵ力学性能下降；当预聚物用量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］为３３，固化时总官能团比例［ＮＣＯ］／（［ＯＨ］＋［ＮＨ２］）为１５时，嵌段型ＡＰＵ的综合力学性能最好。

民航飞机APU外部件故障诊断方法

针对APU外部件的常见故障,研究一种基于多小波和最小二乘支持向量分类器融合的APU外部件故障诊断系统。以多小波对采样数据进行处理和特征提取,建立APU外部件故障诊断模型,用训练后的最小二乘支持向量分类器做出快速准确的诊断结果。在MATLAB中进行系统仿真测试,仿真结果表明,该系统能够实现预期目标,符合故障诊断要求,取得了较好的效果。

混合动力电动汽车APU转速模糊控制研究

为实现串联式混合动力电动汽车(SHEV)中辅助动力单元(APU)的经济、高效运行,研究了APU转速模糊控制系统;介绍了控制系统的构成及其主要功能以及模糊控制器的设计过程.试验结果表明,在阶跃输入下,系统转速输出具有超调量小、波动幅度小、响应时间满足要求的优点,较好地实现了APU转速控制的目的,控制品质良好.由道路实验结果可知,采用模糊控制器可以保证发动机在经济运行区域工作,同时也保证了发电机的运行效率,能达到预期的控制目的和效果.

民航APU航空传感器故障诊断系统

为提高民航APU航空传感器的故障诊断效率,采用理论分析和实验仿真的方法,研究一种基于小波包和最小二乘支持向量分类器(LS-SVC)结合的民航APU航空传感器故障诊断系统.研究结果表明:故障诊断系统能够有效提高民航APU航空传感器的故障诊断效率,符合故障诊断要求,保证了航空传感器的安全性和可靠性.

客机APU舱温度场的数值计算

为研究大型客机APU舱传热过程和进行结构热分析,采用数值方法计算了APU舱温度场。采用商业CFD软件Fluent,选用Realizable k-ε湍流模型和S2S热辐射模型建立了APU舱内流动和传热数值计算模型,得到了流场、温度场和热流信息。APU舱中主要传热过程是辐射传热;APU防火罩和排气管隔热罩起到了热辐射遮热罩的作用;防火罩内的APU冷却空气对于降低防火罩温度有重要作用;排气管内的引射冷却空气有效降低了壁面温度。

APU转子爆破对防火墙影响的研究

APU是安装在民用飞机上的辅助动力装置,是飞机上重要的部件,因此必须考虑APU转子爆破时小碎片对飞机安全的影响。通过有限元软件LS-DYNA,分别模拟了APU转子爆破时小碎片对APU防火墙以及3种不同厚度加强板的冲击计算。根据数值计算结果,选择合适的加强板方案,既能防止防火墙碰撞区被小碎片击穿,同时付出的重量代价又较小。通过对APU防火墙增加加强板,确保APU转子爆破时飞机的安全性,满足AC20-128A的设计要求。

APU空中起动性能及其控制规律试验研究

APU空中起动性能匹配设计是APU系统设计与集成的重要内容。本文提出了一种针对带有冲压进气门的APU系统的空中起动性能匹配试验方法,并结合其在实际工程中的应用,对APU空中起动控制规律的选择进行了验证与分析。

APU进气管道口尺寸比例对进气性能影响研究

本文对民用飞机辅助动力装置(APU)进气系统等面积进气口不同长宽比(以航向为长,周向为宽)对APU进气性能影响进行研究,合理简化处理进气系统模型和飞机尾锥几何模型,并生成结构化网格,设定合理的边界条件,得出其对APU进气性能的影响。研究表明:无论是在地面还是空中飞行的等流量状态下,与进气管道出口尺寸比例接近的进气管道进口总压损失最小,出口处的平均总压最高,冲压恢复也最高,随着进气管道进口尺寸比例不断增大,与进气管道出口形状差异增加,总压损失也不断增加,出口处的平均总压越低,冲压恢复也不断减小。

APU总静压测头振动模态及结构分析

本文对某型辅助动力装置(APU)的总静压测头,在ANSYS中进行了有限元建模,并计算了其前6阶固有频率。计算结果表明,测头第4阶固有频率与APU转子工作转速较为接近,因此在振动试验中发生了共振破坏现象。根据材料力学的固有频率计算公式,对测头的结构进行了更改,并计算了不同结构更改方案下的测头固有频率,找到了最佳结构更改方案,为测头的研制提供了宝贵意见。

APU系统中的电控柴油机转速控制的开发

该文在介绍辅助动力单元APU（auxiliary power unit）系统构成的基础上，着重解决了APU系统中柴油机的转速控制方法。由于发电机的影响，APU系统中对柴油机的转速调节比普通的柴油机调速更加复杂。该文针对电控柴油机的运行状况，用dSPACE控制器输出模拟量代替电子油门的方法对电控泵喷嘴的柴油机实现了电子调速，同时分析了PI控制的各项参数对APU的转速控制的影响。

两种APU构型在串联式混合动力轿车的应用比较(英文)

辅助动力单元(auxiliary power unit,APU)的系统构型和控制策略对串联混合动力汽车的燃油经济性有很大的影响.利用Matlab/Simulink建立了带有PWM整流器和不可控整流器的两种APU系统模型,并分别将ON/OFF控制策略和负载跟随控制策略应用在两种APU系统中,利用能量流图分析了系统主要部件的效率.仿真结果表明,相比带有不可控整流器构型的APU及负载跟随控制方法,采用PWM整流器构型的APU及ON/OFF的控制方法具有较好的燃油经济性.